我國近年來“北雨南旱”現(xiàn)象透視

方淼

根據(jù)國家氣候中心統(tǒng)計(jì)，2013年入汛后，我國北方大部地區(qū)降雨量偏多，尤其是東北地區(qū)和華北平原降雨量創(chuàng)下1951年來的最高紀(jì)錄。該時(shí)段，南方大部地區(qū)的降雨量偏少，尤其是湖南、浙江西部降雨量較常年同期偏少80%，部分地區(qū)甚至滴雨未下。其實(shí)，最近幾年，許多中國人都有一個(gè)感覺，自己家鄉(xiāng)的天氣好像越來越怪了，本來干燥少雨的北方，雨水多了起來，本來濕潤的南方卻常常干旱缺水?？茖W(xué)家們的研究逐漸指向了一個(gè)共同的推論：在全球變暖的大背景下，中國的氣候尤其是降雨模式正在發(fā)生重大的改變。

氣溫升高 降雨模式改變

1.南方地區(qū)酷暑難耐。 2013年7月1日至8月14日，我國高溫天氣覆蓋了江南、江淮、江漢、黃淮及重慶等地的19個(gè)?。▍^(qū)、市）。其中，江南、江淮、江漢及重慶等地的8?。ㄊ校┢骄邷厝諗?shù)達(dá)28.8天，較常年平均的13.5天多出1倍以上，平均最高氣溫達(dá)35.6℃，兩個(gè)指標(biāo)均為1951年以來最大值。7月，我國有100個(gè)觀測(cè)站出現(xiàn)極端高溫天氣，其中39個(gè)觀測(cè)站達(dá)到或突破歷史極值。而在8月1日—17日期間，這一數(shù)字分別達(dá)到了428個(gè)和172個(gè)。7月，我國南方部分地區(qū)平均氣溫與歷史同期相比偏高2℃～4℃，而8月1日—7日，南方部分地區(qū)平均氣溫比歷史同期偏高4℃～6℃。

2.季風(fēng)北上加強(qiáng)，北方地區(qū)降雨增多。作為中國西北內(nèi)陸最大的水體，青海湖的水位數(shù)十年來一直在下降，而最近幾年，這一趨勢(shì)發(fā)生了令人吃驚的變化，青海湖水位正在迅速上升。水文數(shù)據(jù)顯示，從1959年到2004年，青海湖的水位下降了3.78米，2004年水位到達(dá)海拔3192.86米最低位，此后水位一直保持回升趨勢(shì)，最高到達(dá)3194.28米，增加了1.42米。青海湖的面積也在不斷地?cái)U(kuò)大，短短幾年時(shí)間內(nèi)，水面向岸上推進(jìn)了50多米。2004年，青海湖的湖面面積為4190平方公里，到2012年增加到4402平方公里?？茖W(xué)家對(duì)青海湖流域連續(xù)的跟蹤研究已經(jīng)超過了10年，對(duì)水中化學(xué)元素的研究證明，青海湖水量增加主要來源于降水。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，青海湖區(qū)域的年降雨總量已從300多毫米增加到近年的500多毫米。青海湖降水模式的改變就是最近幾年比較集中地下雨，高于5毫米和高于10毫米的降水次數(shù)越來越多。

在青藏高原上，像青海湖這樣的情況并不是個(gè)案，統(tǒng)計(jì)顯示，近30年我國自然新增面積在1平方公里以上湖泊有60個(gè)，其中58個(gè)位于青藏高原以及甘肅、內(nèi)蒙古、新疆等地區(qū)。

中國科學(xué)院青藏高原研究所教授徐柏青通過氣象資料分析認(rèn)為，青藏高原最近30年來的增溫幅度是每10年大約增加0.3℃，全球的平均增溫幅度大概在0.15℃。也就是說，青藏高原的增溫幅度是全球平均增溫幅度的2倍。青藏高原作為一個(gè)加熱器，對(duì)大氣進(jìn)行加熱，像吸氣泵一樣，把周邊的大氣向高原上吸，把熱空氣向上推，這個(gè)過程就加強(qiáng)了季風(fēng)，季風(fēng)是從大海往陸地吹的。青藏高原這種熱力作用的加強(qiáng)，導(dǎo)致季風(fēng)直接北上得更厲害，使得本來應(yīng)該在長江流域停留的大量的降水云團(tuán)直接就推到北方，引起北方的降水。

中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所金章東研究員認(rèn)為，我國的氣候主要受到兩個(gè)季風(fēng)系統(tǒng)的影響，一個(gè)是東亞季風(fēng)系統(tǒng)，一個(gè)是印度季風(fēng)系統(tǒng)，季風(fēng)系統(tǒng)的主導(dǎo)因素是南北半球或海陸大氣壓力差，大氣壓力的差值越大，季風(fēng)就越強(qiáng)。比如，南半球的大氣壓強(qiáng)很高，而北半球的大氣壓強(qiáng)相對(duì)較低，這兩個(gè)差值越大，季風(fēng)就會(huì)越強(qiáng)，就會(huì)把海洋上的這些云團(tuán)向越北的地方推進(jìn)，因此，壓力差越大，降水帶就越靠北。

近幾年，在全球氣候變暖的大背景下，這個(gè)降水帶正向北移。對(duì)我國來說，以前季風(fēng)降水帶主要在長江以南地區(qū)，最近幾年由于副熱帶高壓位置偏北偏西，致使降雨帶一直在向北方推進(jìn)。

這種降雨格局變化有3個(gè)特點(diǎn)：第一個(gè)特點(diǎn)，就全球范圍而言，每年的總降水量或10年之內(nèi)的總降水量一般基本是穩(wěn)定的，變化不會(huì)太大，而不確定因素在于降水的位置。它在哪一地區(qū)多降水了，另外一塊地方的降水量必然會(huì)減少。因此，我國北方地區(qū)一旦降水偏多，南方就必然會(huì)干旱。第二個(gè)特點(diǎn)，就是降水越來越集中、強(qiáng)度變大。比如，北方以前可能多下淅淅瀝瀝的小雨，現(xiàn)在，也跟南方一樣變成常下陣雨，甚至有強(qiáng)暴雨天氣出現(xiàn)。近幾年，北京夏季發(fā)生的暴雨，甚至是超強(qiáng)暴雨就屬此種情況。第三個(gè)特點(diǎn)，就是我國北方地區(qū)的總降水量在增加。

北雨南旱 福禍相伴

1.對(duì)國家糧食安全的影響。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授鄭大瑋較為樂觀地認(rèn)為：“北雨南旱可以說是福禍相伴”。就2013年來說，全國受旱最嚴(yán)重的地區(qū)是江南以及西南地區(qū)東部，旱情的嚴(yán)重程度和2003年類似。但是，由于北方雨水充沛，秋糧作物長勢(shì)良好，加之當(dāng)?shù)嘏艥彻ぷ鏖_展順利，作為全國“糧倉”的東北盡管降雨明顯偏多，但只是沿江的局部地區(qū)受澇嚴(yán)重，其他大部地區(qū)秋糧作物長勢(shì)良好。因此，2013年我國東北、內(nèi)蒙古和華北平原大部地區(qū)糧食豐收，并且該年全國夏糧也獲得了好收成，這些都彌補(bǔ)了南方干旱帶來的糧食損失。

此外，我國目前的糧食供需已由20世紀(jì)70年代的“南糧北運(yùn)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤氨奔Z南調(diào)”，糧食生產(chǎn)地域重心已由南向北、由東向中逐步轉(zhuǎn)移，即便是商品大米的主要輸出地也由江南地區(qū)轉(zhuǎn)移到了東北地區(qū)。北方已成為我國的糧食主產(chǎn)區(qū)，在能夠向國家提交商品糧的省份中，前5位中有4個(gè)是北方省區(qū)，分別是黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古、河南；南方只有江西一省能夠輸出商品糧，其他多數(shù)省份需要從北方輸入或基本自保。因此，東北、華北等地區(qū)的糧食生產(chǎn)決定了全國糧食產(chǎn)量的“豐歉”。

2013年，我國糧食總產(chǎn)量首次突破了6億噸的大關(guān)，總產(chǎn)量達(dá)到60194萬噸，比2012年增產(chǎn)1236萬噸，增長了2.1%，實(shí)現(xiàn)了糧食生產(chǎn)10年連續(xù)增產(chǎn)的喜人局面。

我國雖然地域遼闊，氣候類型多樣，糧食生產(chǎn)相互之間有一定補(bǔ)償，但是仍應(yīng)高度重視國內(nèi)糧食安全問題，必須采取加強(qiáng)農(nóng)田水利基本建設(shè)等措施，積極應(yīng)對(duì)氣候變化對(duì)我國糧食安全的影響。

2.對(duì)南水北調(diào)工程的影響。目前，我國南水北調(diào)東線一期主體工程已完工，已于2013年年底正式通水，南水北調(diào)工程的中線主體工程即將在2014年完工，按照工程設(shè)計(jì)最終每年通過這兩條線路調(diào)取200多億立方米水到北方。那么在雨帶北移的氣候背景下，南方是否還有充足的水分可以調(diào)往北方呢？endprint

中國工程院院士、現(xiàn)任中國氣象局氣候變化特別顧問丁一匯認(rèn)為：“雖然近兩年來北方降水明顯增加、長江中下游地區(qū)降水減少，但總體說來，并不會(huì)影響我國降水‘南多北少分布的氣候特點(diǎn)?！?/p>

我國長江流域年平均降水量為1100毫米以上，即使每年減少100毫米的降水，也僅占年平均降水量的9%左右。而北方地區(qū)即使參考降雨較多年份，也只會(huì)在年平均降水量上基礎(chǔ)上（600毫米左右）增加70毫米降水，即降雨量增加的幅度約達(dá)到12%。但是，降水量的變化只是一個(gè)疊加在平均降水量上的變率，可以改善北方的供水狀況，不會(huì)從根本上改變我國和北方的氣候格局。南水北調(diào)工程建成后的一個(gè)有利條件是，能夠有效減少北方地區(qū)地下水的使用量，因此該工程的重大經(jīng)濟(jì)效應(yīng)不會(huì)改變。

3.對(duì)我國北方防汛的影響。既然雨帶北移到了一直“喊渴”的北方地區(qū)，那么是否這種變化帶來的都是有利影響呢？由于雨帶北移使北方暴雨風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，需要“睜大眼睛”高度關(guān)注未來北方地區(qū)的防汛工作。

如果真的出現(xiàn)“南旱北澇”的氣候格局，那么北方地區(qū)降水的氣候背景就會(huì)發(fā)生改變，暴雨的重現(xiàn)期就會(huì)減少。過去50年一遇的降水，未來可能每10年就會(huì)發(fā)生一次。

我國在20世紀(jì)50年代和70年代屬于“南旱北澇”的氣候格局，那時(shí)北方夏季幾乎每隔一段時(shí)間就有一場(chǎng)暴雨，而這種暴雨造成的洪水往往是持續(xù)和劇烈的。譬如1963年8月海河特大洪水、1958年7月黃河中下游地區(qū)和1975年8月上旬河南地區(qū)由大范圍暴雨引發(fā)的洪水。

可見，在“南旱北澇”的氣候格局下，北方地區(qū)暴雨發(fā)生的頻次和強(qiáng)度都會(huì)明顯增加，防汛形勢(shì)則會(huì)持續(xù)嚴(yán)峻。

例如，2012年7月21日至22日8時(shí)左右，北京及其周邊地區(qū)遭遇61年來最強(qiáng)暴雨及洪澇災(zāi)害。此次降雨過程導(dǎo)致北京受災(zāi)面積16000平方公里，成災(zāi)面積14000平方公里，全市受災(zāi)人口190萬人。暴雨導(dǎo)致北京市內(nèi)城區(qū)發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害，公路、鐵路、民航等交通方式均受到不同程度影響。在北京首都國際機(jī)場(chǎng)，暴雨導(dǎo)致超過500個(gè)航班取消，超過8萬名旅客滯留。截至8月6日，北京已有79人因此次暴雨死亡。根據(jù)北京市政府舉行的災(zāi)情通報(bào)會(huì)的數(shù)據(jù)，此次暴雨造成房屋倒塌10660間，160.2萬人受災(zāi)，經(jīng)濟(jì)損失116.4億元。

2012年北京“7·21”特大暴雨的極端降水事件給我們敲響了應(yīng)對(duì)北方城市防汛的警鐘。

“北澇南旱”趨勢(shì)言之過早

根據(jù)近年來的觀測(cè)記錄，我國雨帶北移的現(xiàn)象的確比較明顯。從2000年開始，主要的雨帶就已經(jīng)從華南和長江流域移到了淮河到黃河流域之間，有的年份可以到達(dá)華北，2013年的雨帶則到達(dá)了東北地區(qū)，所以在近十多年里，南澇北旱的格局確實(shí)正在逐漸發(fā)生改變。

但是回顧20世紀(jì)50年代到70年代，我國氣候格局呈現(xiàn)出的實(shí)際上是“北方多雨、長江少雨、華南多雨”的形勢(shì)。目前，雨帶北移的現(xiàn)狀只持續(xù)了十幾年，而通常一個(gè)氣候平均值要基于20年至30年的連續(xù)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在還沒有足夠的時(shí)間來證明這種趨勢(shì)的確定性和穩(wěn)定性，所以還需要參考未來5年到10年的天氣氣候狀況。丁一匯院士表示，根據(jù)目前國際上和中國氣象局氣候模式預(yù)測(cè)，未來幾年雨帶偏北的可能性依舊比較大。

不過，雖然雨帶北移現(xiàn)象明顯，但需要注意的是，目前的雨帶主要還是集中在淮河和黃河流域，未來雨帶能否繼續(xù)北移，還需要進(jìn)一步的觀察。

中國科學(xué)院大氣物理所黃平博士認(rèn)為，從氣候?qū)W看，某地區(qū)的氣候每時(shí)每刻都在發(fā)生變化，我國降水的分布也是如此。根據(jù)氣候變化的周期性特征，一般可把氣候變化大致分為三類：一類是年度變化，比如2013年多雨、2012年少雨；二是年代際的變化，如某地近十年多雨，再過去十年少雨；三是更長周期變化，如全球變暖的長期趨勢(shì)。

黃平博士認(rèn)為，中國最近幾年降水分布的變化，應(yīng)屬年代際變化或更長周期變化范疇。人們?cè)趲资甑纳罱?jīng)歷中，可明顯感受到一些淺顯的氣候變化特征，如近幾年華北雨水增多，但更全面、準(zhǔn)確的氣候變化特征還需長期、穩(wěn)定、精確、大范圍的科學(xué)觀測(cè)資料來證明。

20世紀(jì)90年代中后期以來，我國降水分布存在一定的年代際變化特征，出現(xiàn)南方多雨、北方少雨的狀況；但2010年以來，則很可能存在一個(gè)新的年代際轉(zhuǎn)折，轉(zhuǎn)變成南方少雨、北方多雨的狀況。黃平博士認(rèn)為，這些都在正常的氣候變化范圍內(nèi)，變化是在循環(huán)波動(dòng)的。■endprint